JPS6075677A - Yarn sizing method - Google Patents

Yarn sizing method

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JPS6075677A
JPS6075677A JP59188981A JP18898184A JPS6075677A JP S6075677 A JPS6075677 A JP S6075677A JP 59188981 A JP59188981 A JP 59188981A JP 18898184 A JP18898184 A JP 18898184A JP S6075677 A JPS6075677 A JP S6075677A
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epoxy
filament
roll
solution
ketone
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JP59188981A
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Japanese (ja)
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ウイリアム ジエイムス ハムプシヤー
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Publication date
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    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/55Epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂系によりフィラメントの連続糸条をサイ
ジングする方法に関する。本発明は殊に強化されるプラ
スチックと同一かあるいは相溶する樹脂系によって強化
プラスチックに用いられる連続フィラメントをサイジン
グする方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for sizing continuous filament yarns using a resin system. The present invention relates in particular to a method for sizing continuous filaments used in reinforced plastics with a resin system that is the same as or compatible with the plastic being reinforced.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

強化プラスチックの製造に使用される繊維は強化材とし
て使用される前に、樹脂によって予め被覆されることが
ある。このような樹脂の被覆は、代表的には先ず繊維に
対して種々の方法、例えば硬化組成物の溶液被覆、溶融
被覆を行い、次いで被覆繊維複合材を部分的に硬化させ
ることにより実施される。
Fibers used in the manufacture of reinforced plastics may be pre-coated with resin before being used as reinforcement. Coating with such resins is typically accomplished by first applying a variety of methods to the fibers, such as solution coating, melt coating with a curing composition, and then partially curing the coated fiber composite. .

予備的に部分硬化を行なう通常の目的は比較的乾燥状態
で取り扱えること、可撓性のある繊維が得られることな
どである。織られたりあるいは繊維をランダムに配列し
てなるマットまたはシートは被覆繊維から製造されたも
のが典型的である。マットまたはシートは、後にそれ自
身によって成型されるかあるいは樹脂を追加して成型さ
れるが、その間に本硬化が実施され最3、384.50
5号に開示されている。そこには連続した繊維やフィラ
メントを捲いた乾燥状態のロールが容器中に入れられ、
ロールの中に閉じ込められた空気を取り除くために脱気
され、次いでロールは初期には架橋しない熱硬化剤を含
む液体中に浸漬される。樹脂触媒と、溶媒の樹脂媒体が
、実質的にロールの空隙を満たず迄圧力が掛は続けられ
る。
The usual purpose of preliminary partial curing is to obtain relatively dry handling conditions and to obtain flexible fibers. Mats or sheets that are woven or have randomly arranged fibers are typically made from coated fibers. The mat or sheet is later molded by itself or with the addition of resin, during which time the main curing is carried out and the final
It is disclosed in No. 5. There, a dry roll of continuous fibers or filaments is placed in a container.
The roll is degassed to remove any air trapped within it, and then the roll is immersed in a liquid containing an initially non-crosslinking thermosetting agent. The pressure is continued until the resin medium of the resin catalyst and solvent substantially fills the voids in the roll.

この特許は、ロールを吸収されずに残っている樹脂媒体
から引き上げ、加熱して樹脂を部分硬化させることを教
示している。また加熱により、元の樹脂媒体中に存在し
た溶媒のすべであるいは大部分が取り除かれろことを教
示している。この方法によると、繊維を樹脂をしみ込ま
ずためにロールから捲き戻す必要のないことも教示して
いる。
This patent teaches lifting the roll from any remaining unabsorbed resin media and heating to partially cure the resin. It is also taught that heating removes all or most of the solvent present in the original resin medium. This method also teaches that there is no need to unwind the fibers from the rolls to prevent them from soaking up the resin.

この特許は、さらにロールに捲きあげられたグラスファ
イバーの処理はエポキシに対する触媒すなわち例えばア
ミンのような硬化剤を含有する例えばアセトンを溶媒と
するエポキシ樹脂溶液で実施することを教示している。
This patent further teaches that the treatment of rolled glass fibers is carried out with an epoxy resin solution in, for example, acetone, containing a catalyst for the epoxy, i.e., a curing agent, such as an amine.

そして、溶剤は、樹脂および硬化剤に対し10〜300
重量%の量が必要であることも教示している。
The solvent is 10 to 300% relative to the resin and curing agent.
It is also taught that amounts in weight percent are required.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、連続ガラスフィラメントを捲き上げた乾
燥ロールを、この教えに従ってアミン硬化剤を含有する
エポキシ樹脂のアセトン溶液に浸漬し、次いでガラスフ
ィラメント上のエポキシ被膜を乾燥させ硬化させると、
ロールを冷却してさえもロールの中の隔離された発熱反
応によって、硬化が制御不能となり、その結果被覆され
過剰硬化されたガラスフィラメントは強化プラスチック
の製造のために更に加工することは困難となることが見
い出された。
However, if a drying roll with a continuous glass filament is immersed in an acetone solution of an epoxy resin containing an amine curing agent according to this teaching, then the epoxy coating on the glass filament is dried and cured;
Even when the rolls are cooled, the isolated exothermic reaction within the rolls causes uncontrolled curing, and the resulting coated and overcured glass filaments are difficult to further process for the production of reinforced plastics. It was discovered that

このことから、制御された状態のもとで、エポキシ被覆
した繊維複合材を提供できイ)方法が要望される。
Therefore, there is a need for a) method that can provide epoxy-coated fiber composites under controlled conditions.

さらにつけ加えると、フィラメントを強固にさせるため
に非常に少ない量の部分的に硬化させたエポキシ樹脂を
被覆したフィラメントを製造する方法が多くの複合プラ
スチックの応用に於いて要望されている。ここでは、こ
のことについて、”サイジングの量″の部分的に硬化さ
せたエポキシ樹脂をフィラメント上に施す゛フィラメン
トのサイジング″として記す。この方法の全体の目的は
、制御された状態のもとで゛本来の状態の糸条゛を供給
することである。
Additionally, there is a need in many composite plastics applications for a method of making filaments coated with very small amounts of partially cured epoxy resin to strengthen the filaments. Here, we will refer to this as ``filament sizing,'' which involves applying a ``sizing amount'' of partially cured epoxy resin onto the filament.The overall purpose of this method is to The goal is to supply yarn in its original state.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明に従ったフィラメントのサイジング方法は、次の
各工程を包含する。
The filament sizing method according to the present invention includes the following steps.

A、飽和量未満の、不飽和エポキシ樹脂およびこれと架
橋硬化する;1?リアミンを含有し、該ポリアミンが該
エポキシ樹脂と架橋するのを化学的に妨害するケトン溶
剤の溶液を該溶液上に蒸気空間を有するよう容器中に加
え、該溶液中にロール状に捲き上げられたフィラメント
の連続糸条な浸漬する工程と、 B、フィラメントを、実質的に大気圧下で、前記溶液中
に該溶液が実質的に浸み込むまで浸漬する工程と、 C3前記蒸気空間に対し脱気を実施して残留空気を除去
し、前記ロールを前記溶液によってより十分に浸み込ま
させる工程と、 D、減圧を解除し、前記溶液から前記ロールを取り出し
該ロールを適当な容器内に載置する工程と、 E、前記適当な容器に脱気を行ってロールから残留ケト
ン溶剤を除去し、それによって前記ポリアミン硬化剤の
妨害を解除し、フィラメント上で該硬化剤による前記エ
ポキシのB段階硬化への部分的架橋をさせる工程と、 F、前記脱気状態を解除し部分的に架橋された工月?キ
シ樹脂がフィラメントの重量%で約05%から約15%
の量フィラメント上に被覆されたロール状のサイジング
された糸条な取り出す工程と、そして、 G、前記サイジングされたフィラメントのロールを10
℃以下好ましくは0°C以下に冷却し、架橋反応を停止
する工程である。
A, less than saturated amount of unsaturated epoxy resin and crosslinking and curing with it; 1? A solution of a ketone solvent containing a polyamine and chemically interfering with the crosslinking of the polyamine with the epoxy resin is added to a container with a vapor space above the solution, and is rolled up into the solution. B. Immersing the filament in the solution under substantially atmospheric pressure until the solution is substantially immersed in the solution; C. Into the vapor space. D. removing the vacuum and removing the roll from the solution and placing the roll in a suitable container. E. Degassing the appropriate container to remove residual ketone solvent from the roll, thereby unblocking the polyamine curing agent and removing the B of the epoxy by the curing agent onto the filament. A step of partially crosslinking to stage hardening; The xy resin is about 0.5% to about 15% by weight of the filament.
G. removing the roll of sized filament coated on the filament;
This is a step of cooling to 0°C or lower, preferably 0°C or lower, to stop the crosslinking reaction.

本発明を実施するにあたり、糸条は多本数のフィラメン
トから成っている。このようなフイラメントは軽く撚ら
れたもの(roving)であってもよいしフィラメン
トをなわ状にしたものでもよい。あるいはフィラメント
を布帛上形成したものでもよい。
In carrying out the invention, the yarn is comprised of a large number of filaments. Such filaments may be lightly roving or roped filaments. Alternatively, filaments formed on a fabric may be used.

ロールは最初ケトン溶液に通常は常態下、すなわち温度
が20°〜30°Cで圧力が大気圧下で浸漬され、そし
て浸漬されたロールから気泡が溶液の表面に上って来る
のが停止する迄浸される。その時間は、約05時間乃至
2時間であるが、これより多くても少なくてもよい。
The roll is first immersed in the ketone solution, usually under normal conditions, i.e. at a temperature of 20° to 30°C and a pressure of atmospheric pressure, and air bubbles from the immersed roll stop rising to the surface of the solution. soaked until The time period is approximately 0.5 to 2 hours, but may be more or less than this.

容器を閉鎖し、減圧を溶液の上に蒸気空間に付加の気泡
が上るのが停止する迄加える。通常は常温でこの操作を
実施する。脱気は水銀柱で約1001mから約600m
m程度で実施されるが、要求される残留空気の除去速度
によっては、これより高くても低くてもよい。空気の気
泡が上昇するのが停止する時の正確な時間は必ずしも簡
単には決めることができない。なぜならば、閉鎖容器に
おけろ溶剤の表面の検査は容器自身を透明にしなければ
間歇的に実施するしかな(・からである。従って十分な
時間が許容される。
The vessel is closed and vacuum is applied above the solution until additional air bubbles stop rising into the vapor space. This operation is usually performed at room temperature. Degassing is from about 1001m to about 600m in mercury column.
m, but may be higher or lower depending on the required residual air removal rate. The exact time when the air bubbles stop rising is not always easily determined. This is because inspection of the surface of a solvent in a closed container must be carried out intermittently unless the container itself is made transparent.Therefore, sufficient time is allowed.

あるいは所望により、(B)の最初の浸漬工程と(C)
の脱気工程とを結合し、溶液中にロールを浸漬した直後
に減圧してもよい。
Alternatively, if desired, an initial soaking step of (B) and (C)
The pressure may be reduced immediately after the roll is immersed in the solution.

本発明において、実際の脱気圧は臨界的なものとは考え
られず、記載された真空の範囲は全体として或いは絶対
真空として7GOmm水銀柱を基準としている。
In the present invention, the actual depressurization is not considered critical, and the vacuum ranges described are based on 7 GO mm of mercury as a total or absolute vacuum.

減圧下に空気を除去する目的は、ロールの中に含まれる
かあるいは閉じ込められている残留空気を取り除き、そ
れによってフィラメントのロールにさらに十分に浸み込
ませることである。
The purpose of removing air under reduced pressure is to remove any residual air contained or trapped within the roll, thereby allowing the roll of filament to more thoroughly penetrate.

減圧状態が開放され、最初の容器の壁面上に形成される
フィルムにより汚染されるのを防止するために最初の容
器から溶液を排出する代わりにロールを溶剤から取り去
り好ましくは他の容器中に置く。
The vacuum is released and the roll is removed from the solvent and preferably placed in another container instead of draining the solution from the first container to prevent contamination by a film forming on the walls of the first container. .

第2の容器においてもロールからケトン溶剤を除去し、
アミンによる硬化を阻止するために脱気が行われる。
The ketone solvent is also removed from the roll in the second container;
Degassing is performed to prevent curing by the amine.

これは、本工程中の最も重要な部分で、米国特許第3.
384.505号で開示されている従来の工程との本質
的な違いである。本発明においては、架橋が、ロールに
捲きあげられたサイジング糸条の状態において、より効
果的に制御され、サイジング糸条が製造されることであ
る。
This is the most important part of this process and is described in US Patent No. 3.
This is an essential difference from the conventional process disclosed in No. 384.505. In the present invention, crosslinking is more effectively controlled in the state of the sizing yarn wound up on a roll, and the sizing yarn is manufactured.

従来方法の工程を実施すると、ロールから空気を有効に
除去することができないので、制御されない架橋反応が
ロール内で容易に進行し、それによって、ロール全体に
大きな発熱反応が起り、本発明の実施によって得られる
樹脂のより最小限のサイジングの量に比べて相対的に厚
く広い被覆がフィラメントに覆いかぶせられることが認
められた。さらに、樹脂の架橋を制御す困難であること
が認められた。
When carrying out the process of the conventional method, since air cannot be effectively removed from the roll, an uncontrolled crosslinking reaction can easily proceed within the roll, thereby causing a large exothermic reaction throughout the roll, which makes it difficult to carry out the present invention. It was observed that a relatively thick and wide coating was applied to the filament compared to the more minimal sizing amount of resin obtained by the method. Additionally, it has been observed that crosslinking of the resin is difficult to control.

実際、本発明の工程によれば、架橋の速度は脱気下での
飽和されたロールからケトン溶剤が除去される速度と比
例するのでよりコントロールされた樹脂被覆の架橋が達
成される。さらに発熱反応の速度を低下させることがで
き、それによってロール全体の発生熱を低下させること
ができる。
In fact, according to the process of the present invention, a more controlled crosslinking of the resin coating is achieved because the rate of crosslinking is proportional to the rate at which the ketone solvent is removed from the saturated roll under degassing. Furthermore, the rate of exothermic reactions can be reduced, thereby reducing the heat generated by the entire roll.

B段階硬化の度合はエポキシ被覆の部分架橋の程度に関
係し、フィラメントが乾燥した感触を有し、それによっ
て後の成型その他の工程に於いて容易に取り扱うことが
できる。
The degree of B-stage cure is related to the degree of partial crosslinking of the epoxy coating so that the filaments have a dry feel and are therefore easier to handle in subsequent molding and other steps.

さらに、後で該エポキシ樹脂をB段階硬化を超えて硬化
すなわち架橋させ熱硬化重合体とすることができる。B
段階硬化におけ石エフ+?キシの粘度は代表的には、2
5℃で約9.000から約1s、 o o (lポアズ
である。
Additionally, the epoxy resin can later be cured or crosslinked beyond the B-stage cure into a thermoset polymer. B
Stone F+ in staged hardening? The viscosity of oxidizer is typically 2
About 9.000 to about 1 s, o o (1 poise) at 5°C.

B段階硬化の被覆は、部分的架橋工程の後冷却され、そ
の冷却は通常それが用いられるまで少なくとも5°C以
下に保たれ貯蔵される。
The B-stage cured coating is cooled after the partial crosslinking step, and the cooling is typically kept below at least 5° C. and stored until it is used.

溶剤除去のための真空容器中のサイジングの処理時間は
、所望により暖められた空気または不活性ガスを約25
℃から約50℃程度の温度で交互に又は周期的に容器に
吹き込むことによつて減少させることができる。
The processing time for sizing in a vacuum vessel for solvent removal is approximately 25 minutes with optionally warmed air or inert gas.
It can be reduced by alternately or periodically blowing into the container at a temperature on the order of 50°C to about 50°C.

溶液はエポキシ樹脂とポリアミンの両方について飽和さ
せないようにすることが重要である。
It is important that the solution not be saturated with both the epoxy resin and the polyamine.

なぜなら樹脂や硬化剤の沈降物や沈澱物は、ケトンのブ
ロック反応を早期に解除し捲き上げられたフィラメント
中での激しい発熱反応を制御するのが困難となり、それ
により欠点のあるサイジングされたフィラメントが型造
されやすい。
This is because sediments and precipitates of resins and curing agents can quickly release the blocking reaction of ketones and make it difficult to control the intense exothermic reaction in the wound filament, which leads to defective sized filaments. is easily molded.

本発明によるサイジングされた糸条は、フィラメントの
捲きあげ、シート成型複合物、吹き上げ(5prayu
p ) IIC関連した予め配列させた繊維の製造技術
に使用するためにさらに加工することができる。
The sized yarn according to the present invention can be used in filament winding, sheet molding composites, blow-up (5 prayu
p) Can be further processed for use in IIC-related pre-aligned fiber manufacturing techniques.

本発明な実施するにあたっては、ポリアミンの量は、工
、I?キシに対して約20 I)I)hから約35pp
hの範囲の量が好ましくは使用される( pphは10
0重量部に対する重量部を意味する)。
In the practice of the present invention, the amount of polyamine can be adjusted to Approximately 20 I) I) h to approximately 35 pp
An amount in the range of h (pph is 10
(means parts by weight relative to 0 parts by weight).

典型的な溶液は約5乃至約20重量・ξ−セントのエポ
キシ樹脂と約2乃至約6重量・ξ−セントのポリアミン
を含む。
A typical solution contains from about 5 to about 20 ξ-cents by weight of epoxy resin and from about 2 to about 6 ξ-cents by weight polyamine.

好ましい溶液濃度は、液体比重計を用いた測定により制
御される。通常25℃における比重が約0.84から0
.8’5であることが飽和溶液の生成防止と糸条への樹
脂含浸量を制御することの双方から好ましい。
Preferred solution concentrations are controlled by measurements using a liquid hydrometer. Usually the specific gravity at 25℃ is about 0.84 to 0.
.. 8'5 is preferable from the viewpoint of both preventing the formation of a saturated solution and controlling the amount of resin impregnated into the yarn.

本発明の実施にあたっては、フィラメントとじてはガラ
ス、カーイン、ポリエステル、ナイロン又はアラミドあ
るいはこれらのフィラメントの組み合わせなどの種々の
繊維材料が使用できる。
Various fibrous materials can be used for the filaments in the practice of the present invention, such as glass, caryne, polyester, nylon, or aramid, or combinations of these filaments.

不飽和エポキシ樹脂は、代表的には液体エポキシ樹脂で
、好ましくは分子量が約300から約600の範囲で、
粘度が25℃において約3、000から約35.000
センチポアズの範囲、そしてエポキシド価が約160か
ら約5. OO。
The unsaturated epoxy resin is typically a liquid epoxy resin, preferably having a molecular weight in the range of about 300 to about 600;
Viscosity is about 3,000 to about 35,000 at 25°C
Centipoise range and epoxide number from about 160 to about 5. OO.

好ましくは約170から約190のものである。Preferably it is about 170 to about 190.

このようなエポキシ樹脂の代表的なものは、ヒスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル、エボキシノデラック樹
脂および脂肪族環状エポキシPがある。ここで脂肪族環
状基はオレフィン性の基でエポキシ化され、全炭素原子
数が約7個から約26個の範囲のものである。ビスフェ
ノールへのジグリシジルエーテルが最も好ましい。
Representative examples of such epoxy resins include diglycidyl ether of hisphenol A, epoxy nodelac resin, and aliphatic cyclic epoxy P. Here, the aliphatic cyclic group is epoxidized with an olefinic group and has a total number of carbon atoms ranging from about 7 to about 26. Most preferred are diglycidyl ethers to bisphenols.

本発明においては、ポリアミンは、第1級または第2級
の芳香族または脂肪族のポリアミンかう選ばれる。通常
、ジアミンが好ましい。
In the present invention, the polyamine is selected from primary or secondary aromatic or aliphatic polyamines. Diamines are usually preferred.

芳香族アミンの代表例としては、メチレンジアニリン(
MDA)、メタフェニレンジアミン(MPDA)、ジア
ミノジフェニルスルフォン(DAD、S)、m−キシリ
レンジアミン、オルソフェニレンジアミンおよびジエチ
ル−24−トノ ルエンジアミンがある。MDAとMPDAが好ましいも
のである。
A typical example of an aromatic amine is methylene dianiline (
MDA), metaphenylenediamine (MPDA), diaminodiphenylsulfone (DAD, S), m-xylylenediamine, orthophenylenediamine and diethyl-24-tonolenediamine. MDA and MPDA are preferred.

脂肪族ジアミンの代表例としては、ジエチレントリアミ
ン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TE’I’
A)、テトラエチレン綬ンタミン(TEPA)、シフエ
チル−アミノプロピルアミン、モノエタノールアミン、
アミノエチルピペラジン、アミンエチルエタノールアミ
ン、および1,2−ジアミノシクロヘキサンがある。D
ETAとTETAが好ましいものである。
Representative examples of aliphatic diamines include diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TE'I'
A), Tetraethylene phosphorus amine (TEPA), Cyphethyl-aminopropylamine, Monoethanolamine,
These include aminoethylpiperazine, amineethylethanolamine, and 1,2-diaminocyclohexane. D
ETA and TETA are preferred.

液体ケトンの代表例としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、ジエチ
ルケトン、ターシャリ−ブチルメチルケトン、2−ヘキ
サノン、:う−へギサノンおよびシクロヘキサノンがあ
る。
Representative examples of liquid ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), diethyl ketone, tertiary-butyl methyl ketone, 2-hexanone, hexanone, and cyclohexanone.

本発明の方法については、つぎの実例によって、さらに
例示される。シれりは本発明の範囲一センテージは重量
基準による。
The method of the invention is further illustrated by the following example. The sillage is within the scope of the present invention, and the centage is based on weight.

〔実施例〕 約1.600から約2. OO0本のフィラメントから
構成されるガラス繊維ロービングによりロールの直径が
約30.5cm、幅約33CrrL、内径が約15(m
のロールの形をしたものを使用する(これは、PPGイ
ンダストリースカンノξニーからハイ−i 7 (Hy
bon ) 2078−67 sの商品名で市販されて
いる)。ロービングという言葉は撚られていないフィラ
メント糸条をいう。したがって糸条の中のフィラメント
は本質的に互いに平行である。糸条は、1 km当りの
重量が735グラムで、幅が約25朋の連続した糸で、
各フィラメントは約96乃至約248ミクロンの直径を
有している。
[Example] About 1.600 to about 2. The diameter of the roll is about 30.5 cm, the width is about 33 CrrL, and the inner diameter is about 15 (m
(This is in the form of a roll of PPG Industries Kanno ξ knee to Hy-i 7 (Hy
bon) 2078-67s). The term roving refers to untwisted filament threads. The filaments within the yarn are therefore essentially parallel to each other. The yarn is a continuous thread with a weight of 735 grams per kilometer and a width of about 25 mm.
Each filament has a diameter of about 96 to about 248 microns.

フィラメントのロールは、秤量され容器内に装入され、
約23“C大気圧下でアセトン溶液に浸漬される。アセ
トン溶液の組成は、100部のアセトンに、3.98重
量部のメチレンジアニリント、13.26重量部のダウ
ケミカル社のDER332として知られている分子量が
約300でエポキシ価が約174のビスフェノールAの
ジグリシシ゛)レエーテルのエポキシ樹脂から成ってい
る。アセトン溶液は、飽和未満の濃度なので・ジアミン
又はエポキシの沈澱を観察しなくてもよい。この溶液の
比重は約23℃において比重計で測って約0844であ
る。
The roll of filament is weighed and placed into a container;
The composition of the acetone solution is 100 parts acetone, 3.98 parts methylene dianilin, 13.26 parts by weight Dow Chemical Co., known as DER 332. The acetone solution consists of an epoxy resin of the diglycyl ether of bisphenol A with a molecular weight of about 300 and an epoxy value of about 174.The acetone solution has a concentration below saturation, so no precipitation of diamine or epoxy should be observed. The specific gravity of this solution is about 0844 as measured with a hydrometer at about 23°C.

アセトン溶液は、成分の秤量によって調整され、浸漬容
器の中で混合される。
The acetone solution is prepared by weighing the ingredients and mixed in a dipping vessel.

浸漬ロールを含むアセトン溶液の」二に蒸気空間が形成
される。
A vapor space is formed in the acetone solution containing the immersion roll.

浸漬ロールは、アセトン溶液中に、約15分間、溶液の
表面に空気の泡が上って来るのが停止する迄浸し続けら
れる。
The dip roll is allowed to remain immersed in the acetone solution for about 15 minutes until air bubbles stop rising to the surface of the solution.

脱気(圧力降下)は約660m1水銀柱(760mmを
絶対真空の基準として)迄約1時間溶液の上の蒸気空間
に対して付与され、浸漬ロールの残留空気を除去し、ロ
ールへさらに浸み込むのを助長する。
Degassing (pressure drop) is applied to the vapor space above the solution for approximately 1 hour to approximately 660 m1 of mercury (with 760 mm as reference to absolute vacuum) to remove any residual air in the immersion roll and further infiltrate the roll. to encourage

次いでロールは溶液から引き上げられ、液滴の滴下をき
って、第2の容器中に置がれ、そして脱気(圧力降下)
を約6607nR水銀柱で24時間かり、アセトンの嗅
いが消えるまで続けられる。此の工程での周囲の温度は
約23℃である。
The roll is then pulled out of the solution, drained, placed in a second container, and degassed (pressure drop).
It takes 24 hours at about 6607 nR mercury and continues until the smell of acetone disappears. The ambient temperature during this step is approximately 23°C.

脱気状態での蒸発によりロールから残留アセトンが除去
されると、ジアミンは化学的なブロック状態が解除され
この状態のジアミンはフィラメント上での゛B″段階で
エポキシと部分的に架橋する。
When residual acetone is removed from the roll by evaporation under degassed conditions, the diamine is chemically unblocked and in this state is partially crosslinked with the epoxy in the "B" stage on the filament.

次いでロールを、捲き上げられたロービング糸条の樹脂
によるサイジング量を決めるために再秤量し、その結果
は下記のようであった。
The roll was then reweighed to determine the amount of resin sizing of the rolled up roving yarn, and the results were as follows.

浸漬前のロールの重量 23,898グラム溶剤を除去
し、B ++段階のエポキシ架橋後のロールの重量 2
4,712グラム被覆樹脂の重量 814グラム 被覆樹脂の重量/フィラメントの重量 341 %圧縮
成型で複合輪状物を造るための先、躯体は次のような工
程によって形成される。
Weight of roll before dipping 23,898 grams Weight of roll after solvent removal and B++ stage epoxy crosslinking 2
4,712 grams Weight of coated resin 814 grams Weight of coated resin/weight of filament 341% Prior to making a composite ring by compression molding, the skeleton was formed by the following steps.

価値が高められた完全な状態の糸条のサイジングされた
フィラメントの連続糸条は、約1インチ乃至約8インチ
(25crfLないし20CIrL)の長さの自動機械
によって切り刻まれる。その際切断は機械のプログラム
によっておこなわれる。
A continuous thread of sized filaments of enhanced intact thread is chopped by an automatic machine to lengths of about 1 inch to about 8 inches (25 crfL to 20 CIrL). The cutting is then carried out according to the machine's program.

切り刻まれたサイジングされた糸条は、機械によって方
向配列され成型品(先駆体)にプレスされる。こうして
できた先駆体にジアミン架橋剤を含むグリシジルエーテ
ル−ビスフェノールAタイプのエポキシ樹脂の混合物が
吹きつけられる。
The chopped and sized yarn is oriented and pressed into a molded article (precursor) by a machine. The precursor thus formed is sprayed with a mixture of glycidyl ether-bisphenol A type epoxy resin containing a diamine crosslinker.

得られた複合材は、次いで先のII B I+工程で予
備硬化されたサイジング糸条を噴霧されたエポキシと共
に架橋させるために、約160 ”Cで約1/4時間圧
縮成形し、そして剛性ある繊維により強化され、熱セッ
トされたエポキシ製品ととして成型される。
The resulting composite is then compression molded at about 160"C for about 1/4 hour to crosslink the sizing threads precured in the previous II B I+ step with the sprayed epoxy and stiffened. It is molded as a fiber-reinforced, heat-set epoxy product.

以上によって発明を例示するために代表的実施態様と、
その詳細を示したが、この分野における当業者には、本
発明の範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能なこ
とば明らかであろう。
In order to illustrate the invention, representative embodiments and
Although details have been shown, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the invention.

特許出願人 ザ グツPイア−タイヤ アンド ラノぐ− コンノぐニー 代理人 若 林 忠patent applicant THE GUTSU P EAR-TIRES AND Ranoguni Konnoguni agent Tadashi Wakabayashi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次の各工程、 A、飽和量未満の、不飽和エポキシ樹脂およびこれと架
橋硬化するポリアミンを含有し、該ポリアミンが該エポ
キシ樹脂と架橋するのを化学的に妨害するケトン溶剤の
溶液を、該溶液上に蒸気空間を有するよう容器中に加え
、該溶液中にロール状に捲きあげられたフィラメントの
連続糸条を浸漬する工程と、 B、フィラメントロールを、実質的に大気圧下で前記溶
液中に、該溶液が実質的に浸み込む迄浸漬する工程と、 C0前記蒸気空間に対し脱気を実施して、残留空気を除
去し、前記ロールを前記溶液によってより十分に浸み込
ませる工程と、 D、減圧を解除し、前記溶液から前記ロールを取り出し
、該ロールを適当な容器内に載置する工程と、 E、前記適当な容器に脱気をすってロールから残留ケト
ン溶剤を除去し、それによって前記ポリアミン硬化剤の
妨害を解除し、フィラメントの上で該硬化剤による前記
エポキシのB段階硬化への部分的架橋をさせる工程と、
F、前記脱気状態を解除し、部分的に架橋されたエポキ
シυでフィラメントの重量%で、約05%から約15%
の量フィラメント上に被覆されたロール状のサイジング
された糸条を取り出す工程と、 G、前記サイジングされたフィラメントのロールを10
℃以下に冷却し架橋反応を停止する工程、 とからなるフィラメントのサイジング方法。 2、d 記糸条カ、マルチフィラメントのロービングで
あるか、又はフィラメントななわ状にしだ糸条であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、前記フィラメントが、ガラス、カーボン、ポリエス
テル、ナイロンおよびアラミドから選ばれた一種以上の
繊維であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 4 前記不飽和エポキシ樹脂は、分子量が約300から
約600の範囲にあり、粘度が、25℃において約30
00から約3.5000センチポアズの範囲にあり、か
つエポキシ価が約160から約190の範囲にあり、前
記ポリアミンは第一級または第二級の芳香族または脂肪
族ジアミンから選ばれ、がっ前記ケトンがアセトン、メ
チルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンのうち
の少くとも一つから選ばれたことを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の方法。 5、 前記エポキシが、ビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル、エボキシノゼランク樹脂および脂環基がエ
ポキシF化されたオレフィン基である脂肪族環状エボギ
シドのうちの少くとも1つから選ばれ、前記ポリアミン
が、メチレンジアニリン、メタフェニレンジアミン、ジ
アミノジフェニルスルフォン、l1l−キシリレンジア
ミン、オルソフェニレンジアミン、ノエチル−2,4−
)ルエンジアミン、ジアニリントリアミン、テトラエチ
レンペンタミン、ジエチルアミンプロピルアミン、アミ
ノエチルピペラジン、アミノエチルエタノールアミンお
よび1,2−ジアミノシクロヘキナンのうちの少なくと
も1つから選ばれる、かつケトンが、アセトン、メチル
エチルケトン、ターX1l−ブチルエチルケトン、2−
ヘキサン、3−ヘキサンおよびシクロヘキザノンのうち
の少なくとも1つから選ばれることを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の方法。 6 前記エポキシか、分子量約300から約600の範
囲で、エポキシP価が約170から約190の範囲のビ
スフェノールAのジグリシジルエーテルであって、ポリ
アミンがメチレンジアニリン、メタフェニレンジアミン
、ノエチレントリアミンおよびテトラエチレンペンタミ
ンのうちの少なくとも1つから選ばれ、かつ前記りトン
が、アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブ
チルケトンのうちの少なくとも1つから選ばれたことを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法。 7 前記ケトン溶液の比重が25℃で約0.84から約
0.85の範囲にあり、かつサイジングされたフィラメ
ントには、前記部分架橋したエポキシ被覆がほどこされ
、その量はフィラメントの重量パーセントで約1%から
約10%であることを特徴とする特許請求の範囲第5項
記載の方法。 8、 上記(B)工程と(C)工程とが組み合わされた
特許請求の範囲第1または6項記載の方法。
[Claims] 1. Each of the following steps: A. Containing an unsaturated epoxy resin and a polyamine cross-linked and cured with the unsaturated epoxy resin in an amount less than the saturation amount, and chemically preventing the polyamine from cross-linking with the epoxy resin. B. Adding a solution of a ketone solvent into a container with a vapor space above the solution, and immersing a continuous thread of filament wound into a roll into the solution; immersing the roll in the solution at atmospheric pressure until it is substantially immersed in the solution; degassing the vapor space to remove residual air; D. Release the vacuum, remove the roll from the solution, and place the roll in a suitable container; E. Degas the suitable container. removing residual ketone solvent from the roll, thereby unblocking the polyamine curing agent and partially crosslinking the epoxy to a B-stage cure with the curing agent on the filament;
F, the weight percent of the filament with partially crosslinked epoxy υ released from the degassed state is about 0.5% to about 15%.
G. taking out a roll of sized yarn coated on the filament;
A filament sizing method comprising the steps of cooling to below ℃ to stop the crosslinking reaction. 2. d. The method according to claim 1, wherein the yarn is a multifilament roving or a filament rope-like undulating yarn. 3. The method according to claim 1, wherein the filament is one or more fibers selected from glass, carbon, polyester, nylon, and aramid. 4 The unsaturated epoxy resin has a molecular weight in the range of about 300 to about 600, and a viscosity of about 30 at 25°C.
00 to about 3.5000 centipoise and has an epoxy value in the range of about 160 to about 190, said polyamine being selected from primary or secondary aromatic or aliphatic diamines; 4. Process according to claim 3, characterized in that the ketone is selected from at least one of acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone. 5. The epoxy is selected from at least one of diglycidyl ether of bisphenol A, epoxy nose rank resin, and aliphatic cycloevogicide whose alicyclic group is an olefin group with epoxy F, and the polyamine is Methylene dianiline, metaphenylene diamine, diaminodiphenylsulfone, l1l-xylylene diamine, orthophenylene diamine, noethyl-2,4-
) selected from at least one of luenediamine, dianilinetriamine, tetraethylenepentamine, diethylaminepropylamine, aminoethylpiperazine, aminoethylethanolamine and 1,2-diaminocyclohexane, and the ketone is acetone, methylethylketone, terX1l-butylethylketone, 2-
4. A method according to claim 3, characterized in that it is selected from at least one of hexane, 3-hexane and cyclohexanone. 6 The epoxy is a diglycidyl ether of bisphenol A having a molecular weight in the range of about 300 to about 600 and an epoxy P value in the range of about 170 to about 190, and the polyamine is methylene dianiline, metaphenylene diamine, noethylene triamine. and tetraethylenepentamine, and the tritone is selected from at least one of acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Method described. 7. The ketone solution has a specific gravity in the range of about 0.84 to about 0.85 at 25° C., and the sized filament is coated with the partially crosslinked epoxy coating in an amount in terms of weight percent of the filament. 6. The method of claim 5, wherein the amount is about 1% to about 10%. 8. The method according to claim 1 or 6, in which the above steps (B) and (C) are combined.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6228459A (en) * 1985-07-30 1987-02-06 旭化成株式会社 Sizing of carbon fiber

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427725A (en) * 1993-05-07 1995-06-27 The Dow Chemical Company Process for resin transfer molding and preform used in the process
ES2106537T3 (en) * 1993-05-07 1997-11-01 Dow Chemical Co IMPROVED PROCEDURE FOR RESIN TRANSFER MOLDING.
US6306320B1 (en) 1999-07-29 2001-10-23 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of increasing the strength and fatigue resistance of fiber reinforced composites

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3384505A (en) * 1963-07-12 1968-05-21 Aerojet General Co Impregnation and partial polymerization of resin coated wound glass fiber package
DE3012269C2 (en) * 1980-03-29 1985-11-21 Fröhlich & Wolff GmbH, 3436 Hessisch Lichtenau Process for the production of a thread from a multifilament, synthetic, polymeric carrier material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228459A (en) * 1985-07-30 1987-02-06 旭化成株式会社 Sizing of carbon fiber

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EP0139605B1 (en) 1989-05-31
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CA1214002A (en) 1986-11-18

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